Педагогические науки⁄5. Современные методы преподавания

Черепок А. К., д.т.н., профессор Елисеева И. М.

Белорусский государственный педагогический университет, Беларусь

Формирование учебно-исследовательских навыков у учащихся при проведении наблюдений

В общей системе естественно-научного образования современного человека физика играет основополагающую роль. Под влиянием физической науки развиваются новые направления научных исследований. Одной из основных целей и задач физики как учебного предмета является овладение исследовательскими умениями учащимися проводить наблюдения, планировать, выполнять и оценивать результаты физических экспериментов, выдвигать предположения и строить модели, применять полученные знания по физике для объяснения разнообразных физических явлений и свойств веществ.[1]

На начальных этапах обучения физике используют как метод исследования − наблюдение реальных явлений. Наблюдение – это целенаправленное восприятие, дающее возможность всесторонне рассмотреть объект окружающего мира, увидеть происходящие в нём изменения, определить их причины и условия протекания.

Наблюдение как метод исследования характеризуется рядом предъявляемых к его проведению требований. К ним относят требование сохранения условий естественности прохождения исследуемых явлений, целенаправленного изучения и поэтапной фиксации результатов. Для проведения наблюдения необходимо разработать программу исследований, в которой должны быть определены цели и задачи исследования, объект, ситуация и предмет. Также выбирают способ изучения явлений, временные границы наблюдения. Составляют график наблюдения и определяют способ его регистрации.

Учащиеся в ходе обучения проведению научных наблюдений и качественных экспериментов, т.к. принципиальных различий между ними нет, должны понять основные методы их проведения. К ним относят выделение наиболее существенных черт изучаемого явления; разложение сложного явления на простые составляющие; осмысление результатов; выдвижение предположений, объясняющих явление; поиск способов проверки этих предположений; выявление существенных факторов, влияющих на изучаемое явление.

При проведении наблюдений желательно акцентировать внимание учащихся на получение ответов на следующие вопросы: что происходит? что и как влияет на характеристики изучаемого явления? какие факторы являются существенными, а какие можно не рассматривать? [2]

В процессе наблюдения желательно, чтобы учащиеся выдвигали различные предположения для объяснения увиденного и размышляли о том, как это можно проверить. Проверка предположений может осуществляться при помощи наблюдения или путем постановки качественного эксперимента, без проведения измерений.

Учитель задания для наблюдения формулирует в предельно общем виде. Некоторые простые наблюдения или демонстрационные эксперименты учащиеся могут проводить непосредственно во время учебных занятий, используя web-камеру, фотоаппарат, персональный компьютер и интерактивную доску. Задания, требующие для проведения большего времени, могут выполняться учащимися дома, самостоятельно. Желательно приучать учащихся представлять собственные результаты в виде отчета.

Так как в настоящее время учащиеся широко используют персональный компьютер, фото- и видеоаппаратуру, то отчеты желательно иллюстрировать фотографиями и видеоматериалами.

Возможна следующая форма представления отчета учащимися:

1. Дата выполнения.

2. Название работы.

3. Цель исследования. Формулировка цели должна быть предельно конкретизирована и не повторять названия работы.

4. Описание эксперимента и использованного оборудования. Описание должно быть кратким и отражать все проведенные действия. Следует отметить, какие внешние условия могли повлиять на изучаемое явление. Необходимо точно указать использованное оборудование, регистрирующую аппаратуру и их характеристики, существенные в проводимых исследованиях. Ход эксперимента сопровождать фото- и видеоматериалами.

5. Результаты экспериментов. Результаты, как правило, представляют в виде таблиц, где отражены полученные значения, даже если они носят качественные характер.

6. Выводы. В выводах следует обобщить полученные результаты и ответить на вопросы, поставленные в цели исследования, также приложить данные фото- и видео регистрации.

Учащиеся должны понимать основные методы проведения научных наблюдений и качественных экспериментов (принципиальных различий между ними нет):

− выделение наиболее существенных черт изучаемого явления;

− разложение сложного явления на простые составляющие;

− постоянное осмысление результатов;

− постоянное выдвижение предположений, объясняющих явление;

− поиск способов проверки предположений;

− выявление существенных факторов, влияющих на изучение явления.

При подведении итогов, можно предложить учащимся воспользоваться следующей памяткой:

УЧУСЬ НАБЛЮДАТЬ

· Уточни ОБЪЕКТ наблюдения: ЧТО будешь НАБЛЮДАТЬ?

· Осмысли ЦЕЛЬ наблюдения: ЧТО хочешь УЗНАТЬ?

· Выясни УСЛОВИЯ, необходимые для проведения наблюдения.

· Разработай ПЛАН проведения наблюдения: КАК будешь ДЕЙСТВОВАТЬ?

· Подумай. КОГДА ты будешь ФИКСИРОВАТЬ наблюдаемые явления (в процессе наблюдения или сразу же после его окончания).

· Наблюдение проведи НЕСКОЛЬКО РАЗ.

· Опиши ПРИЗНАКИ наблюдаемых процессов: ЧТО и КАК ПРОИСХОДИЛО?

· Сделай АНАЛИЗ увиденного: КАК полученные НОВЫЕ ДАННЫЕ согласуются с тем, ЧТО ты ЗНАЛ РАНЬШЕ?

· Сформулируй и запиши основные ВЫВОДЫ.

В настоящее время имеются наборы оборудования, которые созданы для внеурочной работы или домашнего пользования с целью повышения мотивации учащихся к исследованию по физике. Например, наборы фирмы «Научные развлечения».[3] Каждый из таких наборов содержит методические рекомендации к выполнению нескольких десятков экспериментов, что позволяет построить систему самостоятельных исследований учащихся.

При проведении наблюдения использование датчиков, web-камеры, фотоаппарата, персонального компьютера и интерактивной доски активизирует внимание учащихся, усиливает их мотивацию, развивает познавательные процессы, мышление, внимание, воображение и фантазию, позволяет проводить моделирование сложных физических объектов; осуществить автоматизированный контроль качества полученных знаний; реализовать технологию дистанционного и личностно-ориентированного обучения.

Литература:

1. Концепция учебного предмета «Физика». Утверждено приказом Министерства образования Республики Беларусь 29.05.2009 № 675.

2. Практикум по учебному физическому эксперименту: практикум / И.И. Елисеева, А. А. Луцевич, О. Н. Белая и д.р. ˗ Минск: БГПУ, 2013. ˗140 с.

3. http://nau-ra.ru/